Logistik automatisieren: Von Lean Management über Low Cost Automation bis zum AMR

Logistikautomatisierung bietet dafür zahlreiche Möglichkeiten. Das Spektrum reicht von optimierten manuellen Abläufen über mechanische Low Cost Automation bis hin zu autonomen mobilen Robotern. Entscheidend ist dabei nicht, möglichst schnell den höchsten Automatisierungsgrad zu erreichen. Entscheidend ist, für den jeweiligen Prozess die passende Lösung zu finden.

Logistikautomatisierung beginnt mit dem Prozess
Ein häufiger Fehler bei Automatisierungsprojekten ist, einen bestehenden Ablauf unverändert zu übernehmen und lediglich durch Technik zu ersetzen. Ein ineffizienter Prozess wird dadurch nicht automatisch besser. Im ungünstigsten Fall werden unnötige Wege, Wartezeiten oder überflüssige Materialbewegungen lediglich automatisiert.

Deshalb steht am Anfang eine Analyse des Materialflusses. Wo entstehen Wartezeiten? Welche Transporte sind tatsächlich notwendig? Wie häufig wird Material bewegt? Wo entstehen lange Laufwege? Welche Tätigkeiten sind ergonomisch ungünstig? Und welche Abläufe wiederholen sich?

Lean Management liefert hierfür geeignete Methoden. Verschwendung, im Lean-Kontext auch als Muda bezeichnet, soll erkannt und reduziert werden. Arbeitsplätze, Bereitstellungsflächen, Regale und Transportwege können so angeordnet werden, dass Material möglichst direkt und ohne unnötige Zwischenbewegungen zur richtigen Stelle gelangt.

Diese Lean-Basis schafft die Voraussetzung dafür, dass technische Lösungen später gezielt eingesetzt werden können. Ein klar strukturierter und standardisierter Materialfluss lässt sich einfacher automatisieren, messen und bei Bedarf erweitern.

Stufe 1: Manuelle Prozesse intelligent gestalten
Nicht jeder Materialtransport muss automatisiert werden. Bei kurzen Wegen, geringer Transportfrequenz oder häufig wechselnden Abläufen kann ein gut organisierter manueller Prozess die wirtschaftlichste Lösung sein.

Gerade in der Lean Production ist Flexibilität wichtig. Produktionsprozesse verändern sich, Varianten kommen hinzu oder Arbeitsplätze werden neu angeordnet. Eine entsprechend flexible Infrastruktur kann auf solche Veränderungen reagieren, ohne dass komplette Anlagen ersetzt werden müssen.

Der Automatisierungsgrad sollte deshalb immer zum Prozess passen. Ein manueller Transport ist nicht grundsätzlich ineffizient. Ineffizient wird er dann, wenn Mitarbeitende regelmäßig lange Strecken zurücklegen müssen, Material mehrfach bewegt wird oder wertvolle Arbeitszeit für wiederkehrende Transporte verloren geht.

Stufe 2: Low Cost Automation mit Karakuri
Ist der Materialfluss optimiert, kann die nächste Stufe eine mechanische Teilautomatisierung sein. Low Cost Automation (LCA) verfolgt dabei einen bewusst einfachen Ansatz: Nicht jede Automatisierungsaufgabe benötigt Motoren, Sensorik und komplexe Steuerungen.

Ein Beispiel sind Karakuri-Systeme. Sie nutzen mechanische Prinzipien wie Schwerkraft, Gegengewichte oder Federkraft, um Materialbewegungen auszulösen. Behälter können beispielsweise selbstständig nachrücken, Werkstücke an eine definierte Position gebracht oder Leergut und Vollgut auf unterschiedlichen Wegen geführt werden.

Für die Intralogistik ergeben sich daraus verschiedene Einsatzmöglichkeiten: Materialnachschub, FIFO-Bahnen, Übergabestationen, Werkstückzuführungen und ergonomische Bereitstellungslösungen. Der Vorteil liegt nicht nur in den vergleichsweise geringen Investitionskosten. Karakuri-Lösungen benötigen in vielen Anwendungen weder elektrische Energie noch eine komplexe IT-Infrastruktur.

Für Unternehmen kann LCA deshalb eine interessante Zwischenstufe zwischen manueller Arbeit und digitaler Vollautomatisierung darstellen. Gleichzeitig lassen sich mechanische Lösungen häufig schnell an bestehende Arbeitsplätze und Produktionsstrukturen anpassen.

Stufe 3: Autonome Mobile Roboter für größere Transportaufgaben
Wenn Transportwege länger werden, die Transportfrequenz steigt oder Material regelmäßig zwischen verschiedenen Bereichen bewegt werden muss, kann der Einsatz autonomer mobiler Roboter sinnvoll sein.

Autonome Mobile Roboter, kurz AMR, übernehmen Transportaufgaben selbstständig. Sie bewegen sich durch Produktions- und Lagerbereiche, erkennen Hindernisse und können ihre Fahrwege an die jeweilige Umgebung anpassen. Dadurch unterscheiden sie sich von klassischen Fahrerlosen Transportsystemen, die häufig stärker auf festgelegte Fahrwege oder installierte Infrastruktur angewiesen sind.

AMR eignen sich beispielsweise für die Materialversorgung mehrerer Produktionslinien, längere Hallentransporte oder flexible Produktionslayouts. Besonders interessant ist der Einsatz dort, wo sich Transportaufgaben regelmäßig wiederholen und gleichzeitig eine hohe Flexibilität erforderlich ist.

Die richtige Automatisierungsstufe auswählen
Welche Lösung wirtschaftlich sinnvoll ist, lässt sich nicht allein anhand des Automatisierungsgrades entscheiden. Wichtige Kriterien sind Transportdistanz, Transporthäufigkeit, Investitionsbudget, Flexibilitätsanforderungen, vorhandene IT-Systeme und die Häufigkeit von Änderungen im Produktionslayout.

Bei kurzen und einfachen Materialflüssen kann eine Lean-Optimierung bereits den größten Effekt erzielen. Für definierte, wiederkehrende Bewegungen auf kurzen Strecken bietet sich Low Cost Automation an. Bei langen Transportwegen und hohen Transportfrequenzen können AMR ihre Stärken ausspielen.

Eine pauschale Aussage wie „mehr Automatisierung ist besser“ greift deshalb zu kurz. Wirtschaftliche Automatisierung bedeutet, Technik genau dort einzusetzen, wo sie einen messbaren Nutzen erzeugt.

Hybride Lösungen verbinden die Vorteile
In der Praxis muss die Entscheidung nicht zwischen Karakuri und AMR fallen. Gerade die Kombination verschiedener Automatisierungsstufen kann einen besonders effizienten Materialfluss ermöglichen.

Ein AMR kann beispielsweise Material über eine längere Strecke vom Lager zu einer Produktionslinie transportieren. An der Linie übernimmt anschließend eine Karakuri-Lösung die Bereitstellung der Behälter. Durch Schwerkraft oder Gegengewichte können Behälter selbstständig nachrücken oder an die richtige Übergabeposition gelangen.

Damit übernimmt jede Technologie genau die Aufgabe, für die sie geeignet ist. Der AMR erledigt den flexiblen Transport über größere Distanzen, während die mechanische Lösung den lokalen Materialfluss einfach und energiearm organisiert.

Für Unternehmen entsteht daraus ein modularer Automatisierungsansatz. Nicht die gesamte Logistik muss auf einmal umgestellt werden. Einzelne Prozesse können zunächst analysiert und optimiert, anschließend gezielt automatisiert und bei Bedarf später erweitert werden.

BeeWaTec verbindet Lean, Materialfluss und Automatisierung
BeeWaTec verfolgt bei der Gestaltung von Produktions- und Logistiklösungen einen modularen Ansatz. Der Fokus liegt darauf, Lean-Prinzipien, ergonomische Arbeitsplatzgestaltung und effiziente Materialflüsse mit passenden technischen Lösungen zu verbinden.

Dabei können unterschiedliche Systeme miteinander kombiniert werden: von modularen Regalen, Transportwagen und Arbeitsplatzlösungen über Karakuri-Anwendungen bis hin zu Lösungen für den Einsatz autonomer mobiler Roboter. Für AMR-Anwendungen können modulare Aufbauten beispielsweise an die jeweilige Transportaufgabe angepasst werden.

Automatisierung als schrittbarer Prozess
Die Automatisierung der Intralogistik muss kein Sprung von manuell auf vollständig autonom sein. Häufig ist ein schrittweises Vorgehen sinnvoller. Zunächst werden Prozesse nach Lean-Prinzipien vereinfacht und standardisiert. Anschließend können wiederkehrende Bewegungen mechanisch unterstützt werden. Erst wenn Transportaufgaben eine entsprechende Distanz, Frequenz oder Flexibilität erfordern, wird die digitale Automatisierung mit AMR interessant.

Dieser Stufenansatz reduziert das Risiko von Überautomatisierung und ermöglicht es Unternehmen, Investitionen gezielt nach ihrem tatsächlichen Nutzen zu priorisieren. Gleichzeitig entsteht eine skalierbare Struktur, die mit den Anforderungen der Produktion wachsen kann.

Die zentrale Erkenntnis lautet daher: Nicht die Technologie bestimmt den Prozess, sondern der Prozess bestimmt die passende Technologie. Lean Management schafft die Basis, Low Cost Automation löst klar definierte Teilaufgaben und AMR übernehmen flexible Transportaufgaben über größere Distanzen. Werden diese Bausteine sinnvoll miteinander kombiniert, entsteht eine wirtschaftliche und zukunftsfähige Strategie für die Intralogistik.

Für Unternehmen, die ihre Logistik automatisieren möchten, lohnt sich deshalb zunächst eine genaue Analyse des bestehenden Materialflusses. Denn der beste Automatisierungsgrad ist nicht der höchste, sondern derjenige, der den Prozess nachhaltig verbessert.